周烜给24考研学生划重点

zx给24考研学生划重点¶

2023年10月27日

文档数据库和关系数据库

文档数据库不考的，那部分不用着重去看，主要的内容还是关系数据库，这个和考纲是紧密结合的

关系数据库的话可以分成3个层面：1关系数据库的使用（最开始学的是关系模型、关系代数【选择，投影，连接】，会用关系代数的表达式来做查询，然后学会用SQL语句进行基础的查询【单表查询，多表，聚集（group by,having），嵌套】嵌套查询有时可以用多表查询来替代，但是有时使用嵌套查询更方便一些，因为所有的需求都可以一步步地套出来）（SQL的查询很重要，任何考试，期中期末都会考，给你一个要求，给表格的设计，然后提问需求让你来找xxx。面对很复杂的查询怎么办呢？一步一步来，利用嵌套可能好一些，基于第x步的查询结果进行第x+1步的查询）（关系代数也是考察的重点）（这里面可能会有一些DDL定义,DML操纵，因为SQL只是查询）（DDL一般比较简单，但是要注意定义时候加的一些约束，注意主键和外键）2数据库设计（这个是重点，从概念设计开始）（概念设计-结构设计-物理设计）【概念设计学会用ER图把想要存的数据给画出来（比如人和商品之间有什么关系，ER图里面可能有些复杂些的，有些东西他应该是实体，有些东西是联系，什么时候用实体什么时候用联系来刻画这是一个重点。联系信息是由实体的id构成的，如果实体的id不能唯一识别联系的信息，严格意义就不能形成一个联系，而是一个实体。这里他还举了个购物的例子，略。题型：应用的需求给你了，你应该存什么样的信息？这些信息如何用ER图来刻画出来？）；ER图直接可以转换到关系模式，甚至可以在此添加一些冗余信息，就形成了关系的结构设计；然后就要建索引，什么属性上应该建索引？索引是如何用的？这就是物理设计的内容（索引不仅在选择时候可以用，连接时候也可以用，但连接情况下什么时候用是比较合适的？性别上要不要建索引？no！）】数据库的设计除了这3个设计之外，还讲了事务设计，事务是什么？它通常就是一个Begin Transaction/Commit/Abort

事务怎么用的？保证原子性；中断之后不会影响；还会数据修改维持正确性。事务的概念是需要理解的，事务要尽可能变得短小，这个要注意，别搞冗长的事务，因为事务是要加锁的，这个也要详细理解。

3数据库实现原理。首先，数据是怎么存的，存储的结构是什么？存在硬盘上一块一块按页存？为什么要按页存？页的大小多大是合适的？这些页是怎么被串连起来的？存下来之后如何访问？系统有一个缓存，缓存机制。有一个重要的环节是索引，B+ Tree，把页存下来怎么扫描一张表？索引是怎么工作的？

其次，SQL语句到来之后，怎样进行查询？查询过程。翻译成查询计划，优化（选择一个代价最低的查询计划），执行（我们主要讲的是每一个关系代数的算子是如何执行的——选择（直接扫描一遍过滤/索引有针对性地找），投影（确定一个投影没有什么(没听清)的话，把表扫描一遍不要的列去掉就行了；但有时候要有去重的操作，去重过程中分为I/O优先的外部排序算法）连接（多种连接表达，比如嵌套、循环；比如Hash Join、散列；比如排序合并、sortMerge；比如索引连接）连接算子最复杂了，大家要明确代价和原理。这里他举了几个例子，R表S表不同情况下各种连接应该怎么搞。代价还有组合代价分析，比如先做选择还是先连接更合适？）

最后，就是事务处理。前面都在讲怎么用，事务处理讲的是如何实现？两个机制——第一个是undo/redo日志，checkpoint检查点（要明白实现原理，checkpoint是干嘛用的）这个是用来保证事务应对故障的原子性、持久性等；第二个就是锁的机制，特别是2PL和可串行化的概念，这属于并发控制方法。可串行化的目的是什么？

答题最好分点答，特别是设计题。